求解柔性车间作业调度的改进人工免疫算法简

柔性作业车间调度问题(FJSP)一直是生产调度领域和组合优化领域的研究重点,为获得更加理想的FJSP解,解决标准人工免疫算法易陷入局部极值等不足,本文提出一种求解FJSP的改进人工免疫算法(AIA),该算法引入模拟退算法的Metropolis准则,接受新抗体,保证种群的多样性,加快搜索效率,并采用标准算例对其性能进行对比分析.仿真结果表明,改进人工免疫算法提高了FJSP的求解效率和解的质量,具有较高的实际应用价值.     

改进人工免疫算法求解柔性作业车间调度问题

柔性作业车间的合理调度是提高生产效率和效益的关键,为了解决柔性作业车间调度问题求解过程中的难题,提出一种改进人工免疫算法的柔性作业车间调度方法.首先对当前柔性作业车间调度的研究现状进行分析,然后基于总加工时间最短构建数学模型,采用人工免疫算法进行求解,并针对标准人工免疫算法存在的不足,引入粒子群算法保持种群的多样性,以避免出现局部最优解,最后采用标准算例集对算法的性能进行仿真测试.结果表明,相对于其他算法,改进人工免疫算法获得了较优的柔性作业车间调度方案,尤其在解决大规模问题时,优势更加显著.     

基于混合遗传禁忌的多目标柔性作业车间调度

针对多目标柔性作业车间调度问题(Flexible job-shop scheduling problem,FJSP),提出了一种结合遗传算法和禁忌算法求解FJSP的调度算法。首先,定义了FJSP问题模型,然后提出采用改进的遗传算法对其进行求解,采用双链进行染色体编码和NEH方法获得初始解,并提出了自适应的选择策略、混合交叉策略和复合变异策略以实现个体保优和更新,当遗传算法陷入局部最优解时,采用禁忌算法跳出局部最优,以实现全局最优解的获取。仿真实验证明文中的方法能有效地解决FJSP问题,获得全局最优解,且与其他方法相比,文中方法具有收敛速度快和求解效率高的优势。     

人工免疫算法在引水工程中的应用

当前,跨流域调水工程的泵站在运行调度中普遍存在效率低、能耗大的一系列问题,随着我国调水工程建设的增多,针对泵站的优化调度节能降耗越来越受到水利部门的重视。传统的优化调度中采用的动态规划法已经不能很好的解决多约束条件下的泵站优化调度,本文通过人工智能领域的成熟技术一人工免疫算法解决非线性的泵站优化调度问题,由于人工免疫算法具有良好的鲁棒性、智能性、收敛性等特性,在求解泵站总耗能最小的数学模型中体现了很好的效果。     

求解柔性作业车间调度问题算法综述

柔性作业车间调度问题(Flexible Job-shop Scheduling Problem, FJSP)是一类典型的组合优化问题,也是几个经典的NP-hard问题之一。由于其应用的广泛性和求解的复杂性,这一问题受到了众多学者的关注。基于此,针对现有的关于FJSP的相关研究进行归类总结,将已有的求解方法分为精确算法、启发式算法和智能优化算法三类并对其进行分析,同时总结展望了FJSP的研究前景。     

混合候鸟迁徙优化算法求解柔性作业车间调度问题

将基本候鸟迁徙优化(Migrating birds optimization, MBO)算法与变邻域搜索策略相结合,提出了一种混合候鸟迁徙优化(Hybrid migrating birds optimization, HMBO)算法求解以最小化最大完工时间为目标的柔性作业车间调度问题(Flexible job shop scheduling problem, FJSP).首先,给出了两段式编码/解码方式.为了保证初始解的质量和多样性,设计了一种两阶段种群初始化方法;其次,引入了一种个体重置机制,以避免算法陷入局部最优解.根据FJSP问题的特点,采用3种邻域结构用于构造个体邻域解,并以此为基础设计了一种变邻域搜索算法,增强算法的局部搜索能力.最后,通过基准算例测试了算法的性能,实验数据验证了本文算法在求解FJSP问题方面的有效性.     

人工免疫算法的改进

简要介绍了标准人工免疫算法的工作原理,为了克服其存在的不足,该文提出一种改进的人工免疫算法,并用多峰值函数对两种算法进行了比较.实验结果表明,该文提出的改进的人工免疫算法较标准人工免疫算法更为有效.     

一种改进的人工免疫算法在模糊Flow-shop调度问题上的应用

为了克服传统的遗传算法和人工免疫算法的不足,提出一种改进的人工免疫算法.此种算法在进行亲合力计算前利用生成的亲和度矩阵排除相似抗体,大大减少运算量.用此种改进的人工免疫算法优化寻优过程,研究了处理时间不确定并且具有不同交货期窗口的Flow-shop的提前/拖期调度问题.最后,仿真实验验证了算法的有效性.     

求解多目标柔性作业车间调度问题的两阶段混合Pareto蚁群算法

针对多目标柔性作业车间调度问题(FJSP)分解得到的作业分派、排序子问题仍是多目标优化问题的情况,提出了一种求解该问题的分层Pareto优化框架,并采用该框架构建了两阶段混合Pareto蚁群算法的求解算法,其中两个Pareto蚁群系统分别求解多目标作业分派、排序问题。结合GT算法、排产规则评估和过滤第一阶段的分派方案,将具有较好评估全局解的分派方案作为分派阶段的精英档案,并输入给排序蚁群系统获取其非支配调度解,进而获取问题全局非支配解。子问题算法混合了各目标相关的邻域搜索策略,与Pareto蚁群算法结合,以期提高解的质量。通过求解带有平均工件加权延迟时间指标的多个FJSP基准算例,验证了算法的有效性。计算结果表明,该分层Pareto优化框架对原问题进行分层分解,有利于降低原问题的复杂性,相比多数文献,算法能够获得各基准算例Pareto非支配解,从而为分解求解复杂多目标调度优化问题提供了一种途径。     

柔性作业车间调度的动态禁忌粒子群优化算法

针对复杂的多目标柔性作业车间调度问题(FJSP),提出一种基于全知型粒子群优化(FIPS)和动态禁忌搜索(TS)的混合Pareto算法,它在利用FIPS的全局搜索能力确定搜索方向后,通过TS进行有效的局部搜索以提高算法的搜索性能.该算法采用基于强度的适应度函数来评价粒子,以使非劣解均匀分布于Pareto前沿;采用基于公共关键块的多种邻域结构,既保持了种群的多样性,避免算法陷入局部最优,又有效提高了算法的收敛速度.算法中还引入了基于变异的自适应扰动策略来进一步增加解的多样性.对不同规模实例的比较实验表明,文中所提出的算法具有较好的搜索性能,是一种求解大、小规模多目标FJSP的有效算法.     

智能RGV的动态调度策略研究

对智能RGV的动态调度策略进行设计,运用了线性规划、遗传算法及数据包络分析等方法,构建了线性规划模型、多目标FJSP问题模型、DEA效率检验等模型,综合运用了Matlab、Mathematica等软件编程求解,得到了能够解决两种情况:一道工序和两道工序的物料加工作业情况下有效的RGV动态调度模型和求解算法,最后根据三组具体数据,运用DEA模型检验出模型的有效性,并且证明出系统具有较高的作业效率。     

求解柔性作业车间调度问题的免疫遗传算法

通过对柔性作业车间调度问题(FJSP)进行分析,借鉴生物免疫机理提出一种求解柔性作业车间调度问题的免疫遗传算法(IGA).该算法在保留基本遗传算法(SGA)随机全局搜索能力的基础上,通过抽取疫苗和接种疫苗等免疫机制,有效改善基本遗传算法的未成熟收敛和局部搜索能力差的不足,显著提高了基本遗传算法对全局最优解的搜索能力和收敛速度.仿真实例表明,免疫遗传算法能有效解决柔性作业车间调度问题.     

基于改进粒子群算法的矿山运输调度系统优化

针对露天矿山运输调度系统的优化算法存在流程复杂、收敛速度慢、求解精度低等问题,通过引入随机变异算子对粒子群算法进行改进.用改进的算法对露天矿山运输调度模型优化求解,计算结果表明,相对于常见的几类经典的改进粒子群算法,改进算法具有收敛速度快、精度高的优点,并且解决了标准粒子群算法易早熟和易陷入局部最优的缺点.     

改进CPSO算法在电子产品生产调度中的应用

为解决电子制造企业生产计划的调度问题,以总完工时间最小为优化目标,建立生产调度优化模型,采用改进混沌粒子群(CPSO)算法进行求解.该算法中引入一种叠加Logistic扰动的Tent算子,使得算法在迭代过程陷入局部最优时能够进入混沌搜索机制.该算法利用算子良好的均匀分布特性随机更新代表产品加工顺序的粒子位置向量,保证种群的多样性,减少出现早熟现象.利用标准测试算例与某电子制造企业生产调度实例,分别对所提出的改进算法和标准PSO算法进行对比.研究结果表明:改进算法在解的平均值和标准差上优于标准PSO算法,适用于解决实际生产调度问题.     

人工免疫算法对遗传算法改进的仿真研究

遗传算法是一种很好的优化算法,但其本身存在着易早熟、效率低等不足.人工免疫算法是参考生物免疫系统机制的一种算法,它通常用于对其它算法的改进.论文用人工免疫算法对遗传算法进行改进,在遗传算法中引入浓度机制并从问题中提取疫苗.通过实验对比,它对遗传算法的改进取得了较好的效果.     

一种改进的人工免疫算法在模糊Flow—shop调度问题上的应用

为了克服传统的遗传算法和人工免疫算法的不足，提出一种改进的人工免疫算法。此种算法在进行亲合力计算前利用生成的亲和度矩阵排除相似抗体，大大减少运算量。用此种改进的人工免疫算法优化寻优过程，研究了处理时间不确定并且具有不同交货期窗口的Flow-shop的提前／拖期调度问题。最后，仿真实验验证了算法的有效性。     

改进遗传算法求解柔性job-shop调度问题

本文提出了一种改进遗传算法用于求解柔性作业调度问题(FJSP).针对工序在不同的机器上加工的差异性,我们提出了用能力系数来表征机器的加工能力,不仅可以简化处理而且也较为符合实际情况.该改进算法通过轮换的方法,将加工任务分配到不同的并行机器上去执行,有利于机器的负载平衡.同时,在方法的实现过程中,利用面向对象的思想,将问题进行抽象,用不同的类封装车间,机器和工序信息,这不仅符合现代编程风格,简化编程,也有利于系统的扩展和重构.仿真结果表明,不仅整个加工过程的执行时间得到了优化,而且各类机器完成的操作数相同,使用的时间也较为平均,达到了设计目标.同时该方法的计算速度也较快,适用于较大规模作业车间调度问题的求解.     

基于柯西游走的改进灰狼算法求解FJSP

为了提高生产资源的利用率和调度效率,提出了一种基于柯西游走的灰狼优化算法,将其应用于求解柔性作业车间调度问题（FJSP）。在经典灰狼算法的基础上,加入柯西游走策略跳出局部最优;引入非线性收敛因子a控制算法的广度搜索与深度搜索程度;采用混合生成新解的种群更新策略适当增强种群多样性。通过在不同规模的测试用例上进行仿真实验和分析比较,实验结果表明,基于柯西游走的灰狼算法寻优性能稳定,在平衡算法的全局搜索和局部搜索程度方面表现较为出色。     

基于改进克隆选择算法的含调整时间并行机调度

针对实际工业生产中广泛存在的带调整时间的并行机调度这一类NP难问题,研究并提出了一种改进的克隆选择算法(HSMCSA).为了提高算法的求解效率,特别是对大规模问题的优化性能,提出了一种基于单机排序的均匀插入分割点的编码方法;在此基础中进一步研究了基于单机调度最优解与随机解混合启发式初始化策略,有效提高了初始解性能;最后详细对比和分析了克隆选择算法中4种变异操作的优化性能,实现了基于改进的克隆选择算法的带调整时间的并行机调度问题的优化求解.仿真实验结果表明:所提出的改进克隆选择算法具有更好的优化性能;与遗传算法相比,求解性能提高了18.5%,与基本克隆选择算法相比提高了7.2%.     

基于改进分布估计算法的作业车间调度

为求解离散型生产过程中作业车间的调度问题,基于分布估计和模拟退火算法,提出一种改进的分布估计算法(enhanced estimation of distribution algorithm, EEDA),并通过激素调节机制设计了一种新的速度冷却控制方法以平衡EEDA算法的深度和广度搜索能力,基于关键路径的状态生成函数可缩小搜索领域,提高算法的搜索效率.数值仿真试验结果证明了本文算法的可行性和有效性.